Inventory number IRN Number of state registration
0321РК00853 AP08052134-KC-21 0120РК00100
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 2 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 1
Patents Amount of funding Code of the program
0 18000000 AP08052134
Name of work
Разработка экологически значимых органо-минеральных сорбционных материалов для очистки вод, загрязненных металлами и поверхностно-активными веществами
Type of work Source of funding Report authors
Fundamental Кайралапова Гульфайруз Жумабаевна
0
2
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Казахский национальный университет имени аль-Фараби"
Abbreviated name of the service recipient НАО "КазНУ им. аль-Фараби"
Abstract

Полимер-глинистые композиционные гели и криогели на основе полиакриловой и полиметакриловой кислоты, полиакриламида, поливинилпироллидона и бентонитовой глины.

Полиакрил және полиметакрил қышқылы, полиакриламид, поливинилпиролидон және бентонит сазы негізіндегі полимер-сазды композициялық гельдер мен криогельдер.

Цель работы – разработка новых композиционных материалов на основе полимеров и глинистых минералов отечественного происхождения для использования в качестве сорбентов ионов тяжелых металлов и поверхностно-активных веществ (ПАВ).

Отандық полимерлер мен саз минералдары негізінде ауыр металдар иондары мен беттік-белсенді заттардың (ББЗ) сорбенттері ретінде пайдалану үшін жаңа композициялық материалдарды жасау.

Методы и методики исследования: метод трехмерной радикальной полимеризации, ИК-спектроскопия, определение пористости, плотности и температуры плавления, гравиметрический метод определения равновесного набухания, атомно-силовая и сканирующая электронная микроскопия, криогенная обработка, атомно-адсорбционная микроскопия, сорбция, десорбция

Үш өлшемді радикалды полимерлеу әдісі, ИҚ-спектроскопия, кеуектілікті, тығыздықты және балқу температурасын анықтау, тепе-теңдік ісінуді анықтаудың гравиметриялық әдісі, атомдық-күштік және сканерлеуші электрондық микроскопия, криогенді өңдеу, атомды-адсорбциялық микроскопия, сорбция, десорбция

Установлены закономерности связывания полимер–глинистых композиционных гелей БГ-ПКК, БГ-ПАА и БГ-ПВП и криогелей БГ-ПКК, БГ-ПАА с ионами тяжелых металлов (Pb+2, Cu+2, Ni+2, Zn+2, Fe2+, Cd2+). Связывание происходит за счет электростатических связей между заряженной поверхностью БГ и ионогенными функциональными группами полимеров в композиции, кординационными связями между ионами Ме2+ и неподеленными парами электронов кислорода (или азота) в функциональных группах полимеров. Под действием ионов тяжелых металлов происходит снижение степени набухания, которое усиливается при увеличении концентрации металлов и содержания БГ в составе композита. Оценены сорбционно-десорбционная способности сорбентов и криосорбентов. Регулируя рН, температуру среды и содержание БГ в композите можно повысить степень сорбции Ме2+ из индивидуальных и модельных растворов, и достичь регенерации использованных композиционных гелей в определенных средах. Полученные данные свидетельствуют о возможности и перспективе применения данных композитов в качестве эффективных сорбентов металлов. Новизна заключается в установлении закономерностей взаимодействия органоминеральных гелевых систем, структурированных методом криогенной обработки и возможность использования разработанных криоматериалов в качестве сорбентов ПАВ и ионов тяжелых металлов. Область применения – металлургическая промышленность, природоохранные организации, химическая промышленность, предприятия по производству моющих средств и др.

Ауыр металл иондарымен (Pb+2, Cu+2, Ni+2, Zn+2, Fe2+, Cd2+) полимер–сазды композициялық гельдер БС-ПКҚ, БС-ПАА және БС-ПВП криогельдерін байланыстыру заңдылықтары анықталды. Гельдердің металдармен байланысы БС зарядталған беті мен композициядағы полимерлердің ионогенді функционалды топтары арасындағы электростатикалық байланыстарға, Ме2+ мен полимерлердің функционалды топтарындағы оттегі (азот) электрондарының жалғыз жұптары арасындағы кординациялық байланыстарға байланысты. Ме2+ иондарының әсерінен ісіну дәрежесінің төмендеуі байқалады, ол металдардың концентрациясының жоғарылауымен және композиттің құрамындағы БС құрамымен жоғарылайды. Жеке және модельдік ерітінділерден алынған полимер-сазды сорбенттер мен криосорбенттердің Ме2+ қатысты сорбциялық және десорбциялық қабілеттері бағаланды. Ортанын рН, температурасы мен гельдегі БС мөлшерін реттеу арқылы сорбция дәрежесін жоғарылатуға және белгілі бір ортадағы қолданылған композициялық гельдердің регенерацияға қол жеткізуге болады. Алынған деректер осы композиттерді тиімді металл сорбенттері ретінде қолдану мүмкіндігін көрсетеді. Жұмыстың жаңалығы мен маңыздылығы криогендік өңдеу әдісімен құрылымдалған органоминералды гель жүйелерінің өзара әрекеттесу заңдылықтарын орнатудан тұрады. Криоматериалдарды БАЗ мен ауыр металл иондарының сорбенттері ретінде қолданылуы мүмкін. Қолдану аясы - металлургия өнеркәсібі, табиғатты қорғау ұйымдары, химия өнеркәсібі, жуғыш заттар шығаратын кәсіпорындар және т.б.

Основные конструктивные и технико экономические показатели – композиционные гели ПКК, ПАА, ПВП с БГ - прочные, однородные набухающие гелевые материалы с интеркалированной структурой и потенциальной сорбционной способностью; - композитные криогели ПКК и ПАА с БГ -прочные, однородные набухающие криогелевые материалы с пористой структурой и потенциальной сорбционно-десорбционной способностью в отношении ионов тяжелых металлов и молекул ПАВ

Негізгі жобалық және техникалық экономикалық көрсеткіштері – ПКҚ, ПАА, ПВП БС-мен композициялық гельдер - берік, біртекті ісінген гель материалдары интеркалирленген құрылыммен және потенциалды сорбциялық қабілетімен; - ПКҚ және ПВП БС-мен композитті криогельдері-ауыр металдар иондары мен ББЗ молекулаларына қатысты кеуекті құрылымы және потенциалды сорбциялық-десорбциялық қабілеті бар берік, біртекті ісінген криогель материалдар.

Полученные результаты исследований могут быть использованы для разработки методологии синтеза и установления физико-химических характеристик композиционных полимер-глинистых материалов для применения в качестве экологически безопасных сорбентов и криосорбентов для очистки от ионов тяжелых металлов и ПАВ, а также носителей ЛВ и др.

Алынған зерттеу нәтижелері ауыр металдар мен беттік-белсенді заттардың иондарын, сондай-ақ ДЗ тасымалдаушыларын және т. б. тазарту үшін экологиялық таза сорбенттер мен криосорбенттер ретінде қолдануға арналған композициялық полимер-сазды материалдарды синтездеу және физика-химиялық сипаттамаларын құру әдістемесін жасау үшін пайдаланылуы мүмкін.

Эффективность предложенных композиционных материалов заключается в том, что композиционные гели и криогели ПКҚ, ПАА, ПВП с БГ - прочные, однородные гелевые материалы, имеющие пористую структуру и набухающую способность, могут обеспечить высокие показатели сорбционной и десорбционной способности в отношение ПАВ и ионов тяжелых металлов при регулировании внешних и внутренних факторов.

Ұсынылған композициялық материалдардың тиімділігі ПКҚ, ПАА, ПВП БС мен композициялық гельдері мен криогельдері - кеуекті құрылымы мен ісіну қабілеті бар берік, біртекті гель материалдары сыртқы және ішкі факторларды реттеу кезінде ББЗ мен ауыр металл иондарының қатынасында сорбциялық және десорбциялық қабілеттіліктің жоғары көрсеткіштерін қамтамасыз ете алады.

Полученные композиционные гели на основе полимеров и бентонитовой глины расширяют ассортимент композиционных материалов и имеют возможность в использовании в качестве сорбентов и криосорбентов для очистки сточных вод, носителей лекарственных веществ, ПАВ и других низкомолекулярных веществ.

Полимерлер мен бентонит сазы негізіндегі композициялық гельдер композициялық материалдардың ассортиментін кеңейтеді және ағынды суларды тазарту үшін сорбенттер мен криосорбенттер, дәрілік заттар, ББЗ және басқа да төмен молекулалық заттарды тасымалдаушы ретінде пайдалануға мүмкіндік береді.

UDC indices
541.64
International classifier codes
31.25.15;
Key words in Russian
Бентонитовая глина; композиционный материал; гель; крио-гель; сорбент; набухание; сорбция; десорбция; морфология;
Key words in Kazakh
Бентонит сазы; композициялық материал; гель; крио-гель; сорбент; ісіну; сорбция; десорбция; морфология;
Head of the organization Алимжанова Мереке Бауржановна Кандидат химических наук / нет
Head of work Кайралапова Гульфайруз Жумабаевна Кандидат химических наук / нет